Question

7．如圖所示，重 500N 小明在做俯臥撐時(shí)可視為一個(gè)以腳為支點(diǎn) O 的杠桿，如果他的重心在 A 點(diǎn)，請?jiān)趫D中 畫出重力 G 和支撐力 F 及支撐力 F 的力臂 l；小明雙手的支撐力F=300N，他在 1min 內(nèi)做了 30 個(gè)俯臥撐，每次肩部上升 40cm，則他的功率為60 W．

Answer 1

分析 （1）重力G的方向是豎直向下的，支撐力F的作用點(diǎn)在手與地面的接觸點(diǎn)，支點(diǎn)是點(diǎn)O．力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離．
（2）利用杠桿平衡的條件可以求出雙手的支撐力，根據(jù)W=Fs求出做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：過重心做豎直向下的重力，大小為G=500N，在手上做豎直向上的支撐力F，過O點(diǎn)作F的垂線，即為支撐力的力臂L，如圖所示：

根據(jù)杠桿平衡條件可得：F×（0.9m+0.6m）=G×0.9m，
則支持力F=$\frac{G×0.9m}{0.9m+0.6m}$=$\frac{500N×0.9m}{1.5m}$=300N；
做的功為W=nFs=30×300N×0.4m=3600J；
功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3600J}{60s}$=60W．
故答案為：重力G和支撐力F及支撐力F的力臂L見解答圖；300；60．

點(diǎn)評 本類型題涉及知識(shí)面比較多，關(guān)鍵是熟練掌握功、功率的計(jì)算公式以及杠桿平衡知識(shí)．